具有改善的阻燃性能的聚合物组合物制造技术

提供了用于模制部件中的聚合物组合物。所述组合物包括与相对少量的无机填料(例如玻璃纤维、矿物填料等)共混的高度可流动的液晶聚合物。尽管所述组合物仅包含少量填料，但是所产生的模制部件仍然可以显示出改善的阻燃性能。更特别地，本发明专利技术人已出人意料地发现，使用在某个浓度之内的有机磷化合物可以改善组合物的阻燃性能而不牺牲部件的其它性质，如耐气泡性。

Polymer composition with improved flame retardant properties

A polymer composition for molding parts is provided. The composition comprises highly liquid crystalline polymers that are blended with relatively small amounts of inorganic fillers (e.g., glass fibers, mineral fillers, etc.). Although the composition contains only a small amount of filler, the resulting molded parts can still exhibit improved flame retardancy. More specifically, the inventor has unexpectedly discovered that organic phosphorus compounds used within a certain concentration can improve the flame retardancy of the composition without sacrificing other properties of the components, such as bubble resistance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的阻燃性能的聚合物组合物相关申请本申请要求2014年12月1日申请的美国临时申请序列号第62/085,791号的优先权，其整体上在此通过引用引入本文。专利技术背景电组件通常包含由液晶热塑性树脂形成的模制部件。目前对电子工业的要求已决定了这样的组件的减小的尺寸以实现期望的性能和空间节约。一种这样的组件是电连接器，其可以为外部的(例如用于供电或沟通)或内部的(例如用于计算机磁盘驱动器或服务器、连接印刷线路板、导线、电缆和其它EEE组件)。由于使用它们的方式，要求大部分电组件满足某些阻燃性标准，所述标准使得部件滴落和捆绑至热源例如电加热元件或明火上的风险最小化。对此问题的一种解决方案是生产具有相对高水平的抗滴落添加剂如玻璃纤维或聚四氟乙烯(PTFE)的产品。虽然这样的添加剂可以改善组合物的阻燃性能，但是它们经常导致其它问题，如差的机械和热性质(例如流动性或耐热性)和牺牲流动性。因此，目前存在对可以具有良好的阻燃性能，还要保持良好的机械和热性质和流动性的聚合物组合物的需求。专利技术简述根据本专利技术的另一实施方案，公开了聚合物组合物，其包括具有根据ISO测试号11443在1000s-1的剪切率和比聚合物熔化温度高15℃的温度(例如350℃)测定的约50Pa·s或更小的熔体粘度的液晶聚合物。将所述聚合物与每100份聚合物约0.1至约35份的量的无机填料和每100份聚合物约0.01至约5份的量的有机磷化合物熔融共混。本专利技术的其它特征和方面在下文中更详细地阐明。附图简介本专利技术的完整和有效的公开，包括其对本领域技术人员而言的最佳模式在说明书的其余部分，包括参考附图更详细地阐明，其中图1为根据本专利技术可以形成的细间距电连接器的一个实施方案的分解透视图；图2为图1的细间距电连接器的相对的壁的前视图；图3为可以用于形成本专利技术的聚合物组合物的挤出机螺杆的一个实施方案的示意图；图4-5为可以使用根据本专利技术的一个实施方案形成的天线结构的电子组件的各自的前和后透视图；和图6-7为可以根据本专利技术的一个实施方案形成的紧凑型摄像模组(“CCM”)的透视和前视图。专利技术详述本领域普通技术人员应理解的是，该讨论仅为示例性实施方案的描述，并且不意图限制本专利技术的更宽泛的方面。一般而言，本专利技术涉及用于模制部件的聚合物组合物。所述聚合物组合物包括与相对少量如每100份液晶聚合物约0.1至约35份，在一些实施方案中为约0.5至约30份，且在一些实施方案中为约1至约20份的量的无机填料(例如玻璃纤维、矿物填料等)共混的热致液晶聚合物。尽管所述组合物仅包含少量的无机填料，但是所产生的模制部件仍然可以显示出优异的阻燃性能。更特别地，本专利技术人已出人意料地发现，使用在某个浓度之内的有机磷化合物可以改善部件的阻燃性能而不牺牲部件的其它性质，如耐气泡性。有机磷化合物例如典型地占每100份液晶聚合物的约0.01至约5份，在一些实施方案中约0.02至约1份，和在一些实施方案中约0.05至约0.5份。部件的阻燃性可以例如根据Underwriter'sLaboratoryBulletin94名称为“TestsforFlammabilityofPlasticMaterials,UL94”的程序测定。基于如下文更详细描述的熄灭时间(总火焰时间)和抗滴落能力，可应用若干评级。根据该程序，例如，模制部件可以实现V0评级，这意味着在给定部件厚度(例如0.25mm或0.8mm)下测定，该部件具有约50秒或更短的总火焰时间。为了达到V0评级，所述部件还可以具有0个点燃棉花的燃烧颗粒的滴落物的总数。例如，当暴露于明火时，模制部件可以显示约50秒或更短，在一些实施方案中，约45秒或更短，并且在一些实施方案中，约1至约40秒的总火焰时间。此外，在UL94测试期间产生的燃烧颗粒的滴落物的总数可以为3或更小，在一些实施方案中为2或更小，并且在一些实施方案中，为1或更小(例如0)。可以在23℃和50％相对湿度下调节48小时之后进行这样的测试。值得注意的是，即使用于组合物中的聚合物是高度流动性的，改善的阻燃性能也是可能的。也就是说，聚合物通常具有约50Pa·s或更小，在一些实施方案中约0.1至约40Pa·s，和在一些实施方案中约0.5至约30Pa·s的熔体粘度。同样，所产生的聚合物组合物可以具有约80Pa·s或更小，在一些实施方案中约0.1至约60Pa·s，和在一些实施方案中约0.5至约50Pa·s的熔体粘度。熔体粘度可以根据ISO试验No.11443在1000秒-1的剪切率和比所述聚合物的熔融温度高15℃的温度(例如350℃)测定。如所指出，模制部件还可以具有良好的热性质。例如，所述部件可以显示出相对高程度的耐热性，其通过约240℃以上，在一些实施方案中约250℃以上，在一些实施方案中约260℃至约320℃，和在一些实施方案中约270℃至约300℃的“无气泡温度”表征。如下文更详细地解释那样，所述“无气泡温度”是模制部件在置于加热的硅油浴或暴露至IR回流通道时不显示出气泡的最高温度。当捕获的湿气的蒸气压超过部件的强度时，通常形成这样的气泡，由此导致分层和/或表面缺陷。常规地，相信具有上述性质的部件不会还具有足够良好的机械性质以使得它们能够用于某些类型的应用。然而与常规想法相反，已发现本专利技术的模制部件还具有优异的机械性质。例如，所述部件可以显示出高的冲击强度，这当形成小的部件时是有用的。在23℃下根据ISO测试号179-1(技术上等同于ASTMD256，方法B)测量，该部件例如可以具有大于约4kJ/m2，在一些实施方案中约5至约40kJ/m2，且在一些实施方案中约6至约30kJ/m2的简支梁缺口冲击强度。组合物的拉伸和挠曲机械性质也良好。例如，该部件可以显示出约20至约500MPa，在一些实施方案中约50至约400MPa，且在一些实施方案中约100至约350MPa的拉伸强度；约0.5％或更大，在一些实施方案中约0.6％至约20％，且在一些实施方案中约0.8％至约3.5％的断裂拉伸应变；和/或约5,000MPa至约30,000MPa，在一些实施方案中约8,000MPa至约20,000MPa，且在一些实施方案中约10,000MPa至约15,000MPa的拉伸模量。拉伸性质可以根据ISO测试号527(技术上等同于ASTMD638)在23℃下测定。该部件也可以显示出约20至约500MPa，在一些实施方案中约50至约400MPa，且在一些实施方案中约100至约350MPa的挠曲强度；约0.5％或更大，在一些实施方案中约0.6％至约20％，且在一些实施方案中，约0.8％至约3.5％的挠曲断裂应变；和/或约5,000MPa至约30,000MPa，在一些实施方案中约8,000MPa至约20,000MPa，且在一些实施方案中约10,000MPa至约15,000MPa的挠曲模量。挠曲性质可以根据ISO测试号178(技术上等同于ASTMD790)在23℃下测定。现在将更详细地描述本专利技术的各个实施方案。I.液晶聚合物热致液晶聚合物通常具有允许其有效填充模具的小空间的高结晶度。合适的热致液晶聚合物可以包括芳族聚酯、芳族聚(酯酰胺)、芳族聚(酯碳酸酯)、芳族聚酰胺等，并且可以同样包含由一种或多种芳族羟基羧酸、芳族二羧酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚合物组合物，其包括具有根据ISO测试号11443在1000秒

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.01 US 62/085,7911.聚合物组合物，其包括具有根据ISO测试号11443在1000秒-1的剪切率和比聚合物熔化温度高15℃的温度测定的约50Pa·s或更小的熔体粘度的液晶聚合物，其中所述聚合物与每100份所述聚合物约0.1至约35份的量的无机填料和每100份聚合物约0.01至约5份的量的有机磷化合物熔融共混。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有根据ISO测试号11443在1000秒-1的剪切率和比所述组合物熔化温度高15℃的温度测定的约80Pa·s或更小的熔体粘度。3.根据权利要求1或2所述的聚合物组合物，其中所述聚合物具有大于15摩尔％的来源于环烷羟基羧酸和/或环烷二羧酸的重复单元总量。4.根据权利要求3所述的聚合物组合物，其中所述聚合物包含来源于2,6-萘二甲酸的单体单元。5.根据权利要求3或4所述的聚合物组合物，其中所述聚合物包含来源于4-羟基苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、氢醌、4,4’-联苯二酚、对乙酰氨基酚或其组合的单体单元。6.根据前述权利要求任一项所述的聚合物组合物，其中所述填料包括玻璃纤维、矿物填料或其组合。7.根据前述权利要求任一项所述的聚合物组合物，其中所述有机磷化合物包括亚磷酸酯、亚膦酸酯或其组合。8.根据权利要求7所述的聚合物组合物，其中所述化合物包括包含C1至C10烷基取代基的芳基亚膦酸酯。9.根据权利要求8所述的聚合物组合物，其中所述芳基亚膦酸酯具有以下通式(I)：其中，m为0或1；n为0或1；R10和R11独立地为1至24个碳原子的脂族、脂环族或芳族基团，任选地被进一步取代，或基团R10和/或R11二者与单个...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞跃华，M·A·泰勒，
申请(专利权)人：提克纳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US